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Knex 78620 - Education Intro to Wheels and Axles and Inclined Planes Teachers Guide Seite 34

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Aufgabe: Wie hilft ein Spaltkeil bei der Arbeit?
Wiederholen Sie mit den Schülern, dass Keile eigentlich geneigte Ebenen sind. Ihr Zweck ist es, eine Arbeit zu
erleichtern, indem sie den nötigen Kraftaufwand reduzieren. Die Schüler werden dies mit Hilfe des gebauten
Modells erkennen.
Schritte
1. Betrachte den Spaltkeil. Warum handelt
es sich um eine Art geneigte Ebene?
2. (a) Setze die Kante des Spaltkeils (Aufgabe aus dem Bau-Set Schritte 7-11) zwischen die beiden Seiten des‚
Stammes‘, so dass sie bis etwa zur Hälfte des ersten Sets blauer Stäbe reicht.
(b) Messe und notiere den Abstand zwischen der oberen Kanten des‚ Stammes’.
(c) Schiebe den Keil weiter hinein und messe erneut. Was stellst du fest?
3. Zeichne und beschrifte ein Diagramm
und zeige damit, in welche Richtung sich
der Keil und der ‚Stamm‘bewegt haben.
4. (a) Nehmt 4 schwere Bücher und stapelt sie übereinander. Hebt zwei von ihnen mit den Fingerspitzen nach oben.
Wie fühlt sich das an?
(b) Nehmt nun den Spaltkeil, um diese beiden Bücher anzuheben.
(c) In welche Richtung bewegen sich die Bücher, wenn du den Keil einschiebst?
(d) Wie verhält sich das im Vergleich zum Anheben mit den Fingerspitzen?
(e) Führe den Versuch erneut mit allen
vier Büchern durch.
(f) Was fällt dir dabei auf?
Der Spaltkeil besteht aus zwei aneinander liegenden Ebenen.
Die Schüler sollten hier erkennen, dass sich die Teile des ‚Stammes‘
seitlich bewegen. Dies sollte anhand des Diagramms wiedergegeben
werden – der Keil trennt die grünen Verbinder des ‚Stammes‘ weiter
voneinander als nur die Breite der Keilspitze. Je mehr sie nach unten
drücken, je weiter trennen sich die Teile voneinander. Die Seiten des
Stammes bewegen sich im rechten Winkel zur
Bewegung des Keils.
Die Schüler sollten erkennen, dass es viel schwerer ist, die Bücher
mit den Fingerspitzen anzuheben, als mit dem Keil, besonders
wenn sie versuchen, alle vier Bücher anzuheben. Während sich der
Keil seitlich bewegt, bewegen sich die Bücher senkrecht.
Richtung der
Krafteinwirkung
Richtung der
Bewegung
EINFÜHRUNG EINFACHE MASCHINENNES
RÄDER & ACHSEN und GENEIGTE EBENEN
Education
®
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